線材管理系統技術方案

本發明專利技術涉及一種線材管理系統。供線鋸所用的線材管理系統具有經引導通過切割區域的切割線材，該線材管理系統包含用于供給切割線材至線鋸的切割區域的線材供給單元及用于自線鋸的切割區域接收切割線材的線材接收單元，其中線材供給單元及線材接收單元的至少之一包含：在部分重疊繞組中用于承載切割線材的至少一可轉動貯存滾動條，用于在繞組中暫時地接收切割線材的至少一可轉動儲存滾動條，其中儲存滾動條的可轉動軸是與貯存滾動條的轉動軸相一致，線材引導構件其當線材卷繞在儲存滾動條上時用于引導切割線材，以致在儲存滾動條上的線材繞組不會彼此部分重疊及/或與在貯存滾動條上的繞組比較位在儲存滾動條上的繞組具有較低的密度。

Wire management system

The invention relates to a wire management system. Wire management system for use with the guide wire by cutting area of the cutting wire, the wire management system includes the supply unit for wire cutting cutting wire to wire the regional supply and for wire cutting wire wire cutting region receives the receiving unit, wherein at least one of the wire wire supply unit and receiving unit includes: in the overlapping part of winding wire cutting for carrying at least one rotatable storage scroll bar used in winding wire cutting temporarily receiving at least one rotatable storage scroll, which stores the rolling of the rotatable shaft is consistent with the axis of rotation of the storage scroll bar, wire guide member when the wire winding scroll bar in storage for cutting guide wire, resulting in storage on the rolling wire winding will partially overlap each other and / or in storage The winding on the scroll bar has a lower density than the winding on the stored scroll bar.

【技術實現步驟摘要】
線材管理系統分案申請說明本申請是申請日為2013年12月4日、申請號為201380028561.6、題為“線材管理系統”的中國專利技術專利申請的分案申請。
本專利技術是有關于用在具有經引導穿過一切割區域的一切割線材的一線鋸的一種線材管理系統、一種線鋸以及一種切割方法。本專利技術特別地是有關于固定磨料鋸切技術。現今，用于半導體應用、太陽能電池或發光二極管的晶圓是越來越多使用固定磨料進行切割。不再是以由金屬線材運送的懸浮于研磨漿液中的磨料進行切割。該磨料是直接地附裝至該金屬線材。該線材被稱為固定磨料線材(例如，鉆石線材)。
技術介紹
鋸切技術是使用于半導體、電子組件、太陽能電池、光學組件及光子學的工業。典型的經鋸切(脆性)材料是砷化鎵(GaAs)、鍺、多晶體或單晶體或單晶硅(mono-likesilicon)、磷化銦(InP)、石英、藍寶石或其他陶瓷材料。線鋸的線材導輥是經聚胺酯涂覆在該線材接收表面上具有用于導引所述切割線材的溝槽。在所述等溝槽中所述鉆石線材是形成網狀涵蓋所述線材導輥。所述等溝槽的節距(亦即，所述溝槽樣式本身重復所涵蓋的距離)連同所使用線材的直徑，將決定所述等鋸切晶圓的厚度。假如所述固定磨料線材可在連續切割中連續地使用，即使線材卷的一部分已在先前的切割中使用在所使用線材的剩余鋸切能力未降低太多的情況下，固定磨料晶圓鋸切的制造的成本仍能夠顯著地降低。所述鋸切能力能夠由制造過程中線材撓曲(線材之弓狀彎曲)加以測量。已喪失鋸切潛在能力的線材與新的未使用線材相比其撓曲更大(具有較高的彎曲)。以鉆石線材切割硅通過在兩方向上移動所述切割線材是常見的。所述線材是如同一般的手鋸前后地移動。通常向前切割線材從供給滾動條到接收(或可拋棄)滾動條與在相反方向上比較稍長。這被稱作“朝圣者模式(pilgrimmode)”。該朝圣者模式導致間歇的增加新的未使用的線材。這似乎不令人驚訝，但因為針對漿液切割線材通常僅在一個方向上移動，所以使用朝圣者模式不是通常的切割方式。在開始切割過程之前，所述切割線材被放置在所述線鋸中。圖1中顯示現有技術文件CH691292A5，具有線材管理系統的一種線鋸，該線鋸正準備切割。為了進行朝圣者模式，切割線材是從供給滾動條卸離，運行通過所述切割區域從而構成一線材卷，并接著纏繞在接收滾動條(可拋棄滾動條)上。通常，驅動該構成線材卷的供給滾動條、接收滾動條及線材導輥。所述線材在一個方向上運行，例如500-600米，也即與該開始點比較，附加的500-600米是從所述供給滾動條卸離以及卷繞在所述接收滾動條上，但僅有例如490至590米是從所述接收滾動條往回卷繞至所述供給滾動條。以此方式將新線材供給至所述線材卷。一旦一切割線材部分不再觸及待切割的工作件(亦即，在此部分之后供給更多的切割線材，因此當該線材移動回來時，其不再觸及該工作件)，該線材應會用盡：在該切割線材上的鉆石會從所述線材磨碎掉下或分離。經研究發現位于所述供給滾動條及接收滾動條上所述切割線材的多重部分重疊卷繞導致損害線材。在離開所述滾動條或抵達所述滾動條的最上層線材部分以及布置在下方的線材部分之間產生摩擦，減少了線材的使用壽命并因而增加成本。當線材經卷繞覆蓋本身時產生摩擦。JP2000158436揭示一種線材管理系統，其在所述供給滾動條之后設有一中間輪。切割線材是從該供給滾動條卸離，接著在運行至所述線材卷之前運行到一中間輪。當該線材離開所述線材卷時，其將在卷繞到所述接收滾動條上之前到運行至一個第二中間輪。無疑地，切割線材可經由線材卷供給，只要所述中間輪能供給切割線材而未從所述供給滾動條引進新的線材。此外，假若所述中間輪的直徑是D，則可使用πD線材進行切割而不需轉動所述供給滾動條及接收滾動條。然而，可暫時地儲存在所述中間輪上的所述線材部分的長度極短。對于一個有效的朝圣者模式而言，所述切割線材必需在反向之前行進數百米，例如，500或600米。因此，JP2000158436中公開的所述系統并不適合用于同時地切割大于300個晶圓。再者，該線材在其必需減速及改變方向之前無法達到它的最大速度。因為切割效率也視線材的速度而定，這將導致該線材(以及實際上所有滑輪及輥)必需極頻繁地加速的不想要的結果。如此將導致較低的平均線材速度，該速度將不利于切割且需大量能源。JP2000-024905公開了具有線材管理系統的線鋸。使用中間絞盤卷筒以降低該切割線材中的張力，因此利用較少的張力將該線材纏繞在所述供給以及接收滾動條上。如此可防止滑輪及輥磨損太快。然而，因為線材中的張力無法降至零，所以當該線材纏繞在該貯存滾動條上及從所述貯存滾動條卸離時仍將會傷害線材本身。再者，每一個所述中間卷筒需要一個具有高度地動態控制的個別傳動器。事實上此系統的問題在于所述線材必需全程在張力下加以固持。否則其將有無法預測的特性。此文件也無法解決彼此抓住卷繞的問題。在纏繞的過程中該線材會磨損。具有較大張力的銳利未使用的線材會與該線材卷繞下方產生摩擦。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服該等問題并提供一種防止所述切割線材損壞的線材管理系統。所述線材管理系統應特別地防止由于所述線材在所述等滾動條上的相對移動(線材對線材摩擦/刮擦)的線材斷裂。所述切割線材的使用壽命應通過低磨損的線材管理而增加。與現有技術相比低磨損線材管理容許使用相同的線材部分更長。因此，通過本專利技術也可延伸增加新切割線材部分的壽命。最后，所述線材管理系統本身在構造、節省空間及成本有效性方面應為簡單的。利用線材管理系統應能夠在低空間要求下儲存大數量線材。在供給新線材的貯存滾動條上具有更多的線材(大貯存器儲存)的優勢如下：所述線材的所述最后部分無法完全地使用完畢。在此部分達到該狀態之前，該部分的一個前驅物應已完全磨損且導致線材斷裂。該線材的最先及最后部分一點也不能被使用于切割作業因為其一點也不能到達所述線材卷：其是附裝至所述貯存滾動條且無法移動至/通過所述線材卷。總之，所述線材的第一及最后部分無法有效地使用。無疑地使得位于所述貯存滾動條上所述線材為長，將減少未被有效使用的所述部分的所述線材的百分比。此外，在一個貯存滾動條上的所述線材具有兩個前述部分，而具有相同線材總量的兩個滾動條具有四個前述部分，損失加倍。此目的通過用于具有經引導通過一個切割區域的切割線材的線鋸的線材管理系統來完成，該線材管理系統包含用于供給切割線材至該線鋸的切割區域的線材供給單元及用于從該線鋸的切割區域接收切割線材的線材接收單元，其中該線材供給單元及線材接收單元的兩者至少有一個包含：在部分重疊繞組中用于承載該切割線材的至少一個可轉動貯存滾動條；用于在繞組中暫時地接收所述切割線材的至少一個可轉動儲存滾動條，其中所述儲存滾動條的所述可轉動軸是與所述貯存滾動條的轉動軸相一致；一個線材引導構件用于當所述切割線卷繞在所述儲存滾動條上時引導所述切割線材，以致在所述儲存滾動條上的線材繞組不會彼此部分重疊及/或與在所述貯存滾動條上的繞組相比具有一較低的密度。本專利技術的線材管理系統有效地降低線材斷裂的風險，增加所述切割線材的使用壽命，減少磨料粒子的不想要的損失諸如源自于線材的鉆石。如此目的可在所述切割過程中通過降低所述切割線材的磨損而達到。所述儲存滾動條容許在部分重疊卷繞中承載大量的切割線材本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種供線鋸(8)所用的線材管理系統(7)，其具有經引導通過一切割區域(13)的一切割線材(3)，該線材管理系統(7)包含用于供給切割線材(3)至該線鋸(8)的切割區域(13)的線材供給單元(5)以及用于自該線鋸(8)的切割區域(13)接收切割線材(3)的線材接收單元(6)，其中該線材供給單元(5)或該線材接收單元(6)中的其一或其二包含：在部分重疊繞組中用于承載該至少一部分的切割線材(3)的至少一個可轉動貯存滾動條(1)；用于在繞組中暫時地接收該切割線材(3)的一部分的至少一個可轉動儲存滾動條(2)，其中所述儲存滾動條的可轉動軸(2b)本質上與所述貯存滾動條(1)的轉動軸(1b)相一致；一線材引導構件(9)，其順應于用于引導該切割線材(3)朝向所述儲存滾動條(2)，以致在所述儲存滾動條(2)上的線材繞組不會彼此部分重疊及/或與在所述貯存滾動條(1)上的繞組相比，位于所述儲存滾動條(2)上的繞組具有一較低的密度。

【技術特征摘要】
2012.12.04 EP 12195539.71.一種供線鋸(8)所用的線材管理系統(7)，其具有經引導通過一切割區域(13)的一切割線材(3)，該線材管理系統(7)包含用于供給切割線材(3)至該線鋸(8)的切割區域(13)的線材供給單元(5)以及用于自該線鋸(8)的切割區域(13)接收切割線材(3)的線材接收單元(6)，其中該線材供給單元(5)或該線材接收單元(6)中的其一或其二包含：在部分重疊繞組中用于承載該至少一部分的切割線材(3)的至少一個可轉動貯存滾動條(1)；用于在繞組中暫時地接收該切割線材(3)的一部分的至少一個可轉動儲存滾動條(2)，其中所述儲存滾動條的可轉動軸(2b)本質上與所述貯存滾動條(1)的轉動軸(1b)相一致；一線材引導構件(9)，其順應于用于引導該切割線材(3)朝向所述儲存滾動條(2)，以致在所述儲存滾動條(2)上的線材繞組不會彼此部分重疊及/或與在所述貯存滾動條(1)上的繞組相比，位于所述儲存滾動條(2)上的繞組具有一較低的密度。2.根據權利要求1所述的線材管理系統，其中該線材引導構件(9)也是順應于以引導該切割線材(3)朝向所述貯存滾動條(1)。3.根據權利要求1所述的線材管理系統，其中所述貯存滾動條(1)及所述儲存滾動條(2)彼此相鄰地安裝。4.根據權利要求1至3任一項所述的線材管理系統，其中所述儲存滾動條(2)的線材承載表面(2a)的直徑是大于所述貯存滾動條(1)的線材承載表面(1a)的直徑。5.根據權利要求1至3任一項所述的線材管理系統，其中所述儲存滾動條(2)的線材承載表面(2a)的長度大于所述貯存滾動條(1)的線材承載表面(1a)的長度。6.根據權利要求1至3任一項所述的線材管理系統，其中所述儲存滾動條(2)能夠儲存超過100米的切割線材(3)。7.根據權利要求6所述的線材管理系統，其中所述儲存滾動條(2)以非部分重疊的方式儲存超過100米的切割線材(3)。8.根據權利要求1至3任一項所述的線材管理系統，其中所述線材供給單元(5)及所述線材接收單元(6)中至少其中之一包含同步化構件，其能夠將所述貯存滾動條(1)的轉速與所述儲存滾動條(2)的轉速彼此同步。9.根據權利要求8所述的線材管理系統，其中所述同步化構件是介于所述儲存滾動條(2)與所述貯存滾動條(1)之間的固定式連接頭，所述儲存滾動條(2)與所述貯存滾動條(1)具有共同的轉動驅動裝置，或是其中每一儲存滾動條(2)及貯存滾動條(1)具有其自有的轉動驅動裝置(10，11)，其中所述同步化構件，將所述轉動驅動裝置(10，11)同步化。10.根據權利要求9所述的線材管理系統，其中，所述同步化構件是一與所述轉動驅動裝置(10，11)連接的控制裝置的形式。11.根據權利要求1至3任一項所述的線材管理系統，其中所述線材引導構件(9)包含一滑動滑輪(4)它是可沿著所述儲存滾動條(2)的所述轉動軸(2b)移動涵蓋所述儲存滾動條(2)的長度。12.根據權利要求11所述的線材管理系統，其中，該滑動滑輪(4)也是可沿著所述貯存滾動條(1)的所述轉動軸(1b)移動涵蓋所述貯存滾動條(1)的長度，及/或其中所述線材引導構件(9)包含線材引導溝槽位于所述儲存滾動條(2)的線材承載表面(2a)上。13.一種線鋸(8)，用于切割一件材料，該線鋸(8)具有一切割區域(13)，引導構件用于引導該切割線材(3)經過該切割區域(13)以及驅動構件用于在一第一方向及與該第一方向相反的一第二方向上驅動該切割線材(3)，其特征在于該線鋸(8)包含一如上述權利要求中任一項所述的線材管理系統。14.根據權利要求13所述的線鋸，其中，所述材料為半導體材料。15.根據權利要求13所述的線鋸，其中，所述材料為錠、磚或芯材。16.根據權利要求13所述的線鋸，其中，該線鋸(8)包含至少兩個由所述切割線材(3)構成一線材卷(17)的線材引導輥(14)。17.一種切割一件材料的切割方法，利用如權利要求13所述的線鋸(8)，其中所述切割線材(3)通過所述切割區域(13)的移動方向是可交替地反向，其中在所述切割線材(3)在一第一方向上移動期間，切割線材(3)是自該線材供給單元(5)與該線材接收單元(6)中其中之一的該儲存滾動條(2)退繞。18.根據權利要求17所述的切割方法，其中，所述材料為半導體材料。19.根據權利要求17所述的切割方法，其中，所述材料為錠、磚或芯材的形式。20.根據權利要求17所述的切割方法，其中，所述貯存滾動條(1)的轉速實質上等于所述儲存滾動條(2)的轉速。21.根據權利要求17所述的切割方法，其中所述切割線材(3)在第一方向上移動期間，切割線材(3)是自該線材供給單元(5)的所述儲存滾動條(2)退繞并經由線材卷(17)轉移至所述線材接收單元(6)，在此處線材卷繞在該線材接收單元(6)的該儲存滾動條(2)上，以及其中于該切割線材(3)在該第二方向上移動期間，切割線材(3)是自該線材接收單元(6)的該儲存滾動條(2)退繞并經由該線材卷(17)轉移至一線材供給單元(5)，在此處線材是卷繞在所述線材供給單元(5)的所述儲存滾動條(2)上。22.根據權利要求17所述的切割方法，其中一部分的已使用過的切割線材(3)是由線材卷(17)轉移至所述線材接收單元(6)，在此處線材是卷繞在所述線材接收單元(6)的所述貯存滾動條(1)上是為了最后儲存在那里，同時其中一部分的切割線材(3)是自該線材供給單元(5)的所述儲存滾動條(2)退繞并轉移至所述線材卷(17)。23.根據權利要求22所述的切割方法，其中，同時地自該線材供給單元(5)的所述儲存滾動條(2)退繞并轉移至所述線材卷(17)的所述一部分的切割線材(3)的長度等于由所述線材卷(17)轉移至所述線材接收單元(6)的所述一部分的已使用過的切割線材(3)的長度。24.根據權利要求17所述的切割方法，其中將一部分的新切割線材(3)從所述線材供給單元(5)的所述貯存滾動條(1)退繞并轉移至所述線材卷(17)以便部分地更新所述線材卷(17)，以及其中同時地一部分的切割線材(3)是從所述線材卷(17)轉移至所述線材接收單元(6)，在此處線材是卷繞在所述線材接收單元(6)的所述儲存滾動條(2)上，及/或在將使用過切割線材(3)的一部分卷繞在所述線材接收單元(6)的所述貯存滾動條(1)上后，所述切割線材(3)保持在相同方向移動通過所述切割區域(13)，同時其是被所述線材引導構件(9)導引而后續地卷繞在所述線材接收單元(6)的所述儲存滾動條(2)上...

【專利技術屬性】
技術研發人員：斯特凡·胡根柏格，克里斯托夫·海尼格，
申請(專利權)人：梅耶博格公司，
類型：發明
國別省市：瑞士,CH